ionóforo


Un ionóforo (del griego ion y -phore , "portador de iones") es una especie química que se une a los iones de forma reversible. [1] Muchos ionóforos son entidades solubles en lípidos que transportan iones a través de la membrana celular . Los ionóforos catalizan el transporte de iones a través de membranas hidrófobas, como membranas poliméricas líquidas (electrodos selectivos de iones basados ​​en portadores) o bicapas lipídicas que se encuentran en las células vivas o vesículas sintéticas ( liposomas ). [1] Estructuralmente, un ionóforo contiene un centro hidrofílico y una porción hidrofóbica que interactúa con la membrana.

Algunos ionóforos son sintetizados por microorganismos para importar iones a sus células. También se han preparado portadores de iones sintéticos. Los ionóforos selectivos para cationes y aniones han encontrado muchas aplicaciones en análisis. [2] Estos compuestos también han demostrado tener varios efectos biológicos y un efecto sinérgico cuando se combinan con el ion al que se unen. [3]

Las actividades biológicas de los compuestos que se unen a iones metálicos pueden cambiar en respuesta al incremento de la concentración del metal y, en base a estos últimos, los compuestos pueden clasificarse como "ionóforos metálicos", " quelantes metálicos " o "lanzaderas metálicas". [3] Si el efecto biológico aumenta al aumentar la concentración de metal, se clasifica como un "ionóforo de metal". Si el efecto biológico disminuye o se invierte al aumentar la concentración de metales, se clasifica como un "quelante de metales". Si el efecto biológico no se ve afectado por el aumento de la concentración de metal y el complejo compuesto-metal ingresa a la celda, se clasifica como una "lanzadera de metal". ) fue propuesto por Berton Pressman en 1967 cuando él y sus colegas investigaban los mecanismos antibióticos de la valinomicina y la nigericina . [4]

Muchos ionóforos son producidos naturalmente por una variedad de microbios , hongos y plantas , y actúan como una defensa contra especies competidoras o patógenas. También se han sintetizado múltiples ionóforos sintéticos que atraviesan la membrana. [5] Las dos grandes clasificaciones de ionóforos sintetizados por microorganismos son:

Los ionóforos que transportan iones de hidrógeno (H + , es decir, protones) a través de la membrana celular se denominan protonóforos . Los ionóforos de hierro y los agentes quelantes se denominan colectivamente sideróforos .

Muchos ionóforos sintéticos se basan en éteres corona , criptandos y calixarenos . También se han sintetizado derivados de pirazol - piridina y bis-pirazol. [9] Estas especies sintéticas son a menudo macrocíclicas . [10] Algunos agentes sintéticos no son macrocíclicos, por ejemplo, cianuro de carbonilo- p - trifluorometoxifenilhidrazona . Incluso los compuestos orgánicos simples, como los fenoles, exhiben propiedades ionofóricas. La mayoría de los receptores sintéticos utilizados en los electrodos selectivos de aniones basados ​​en portadores emplean elementos de transición o metaloides como portadores de aniones, aunque se conocen receptores basados ​​en urea y tiourea orgánicos simples. [11]


Ionóforos transportadores y de canal
(a) Los ionóforos transportadores se unen de manera reversible a los iones y los transportan a través de las membranas celulares.
(b) Los ionóforos de canal crean canales dentro de las membranas celulares para facilitar el transporte de iones.
La estructura del complejo de sodio (Na + ) y el antibiótico monensina A
Estructura de un complejo de potasio de un éter corona , un complejo de ionóforo sintético